Por que a bateria do iPad 3 é maior

Apesar da tela, placa de circuitos e outros componentes terem continuado do mesmo tamanho, o iPad 3 é 0.6 mm mais espesso e 60 gramas mais pesado que o antecessor, uma regressão que é incomum nos produtos da Apple.

O grande motivo do aumento é a grande bateria de 3 células adotada pela Apple, que oferece um total de 42 Watts/hora, contra os apenas 25 do iPad 2. Uma bateria maior é sempre um bom sinal, já que significa uma maior autonomia, mas no caso do iPad 3 ela é praticamente a mesma oferecida pelo iPad 2, com apenas 8 horas de energia ao assistir vídeos.

Em outras palavras o iPad 3 usa uma bateria com uma capacidade 70% maior, mas oferece basicamente a mesma autonomia. Para onde toda a energia adicional está indo? Para se ter uma ideia, 8 horas de autonomia em uma bateria de 42 W/h significa um consumo superior a 5 watts, bastante elevado para um tablet. O Transformer Prime, por exemplo, que é equipado com um Tegra 3 de 1.3 GHz e uma tela IPS de 10.1″ oferece 10 horas de exibição de vídeos em uma bateria de 25 W/h, o que significa um consumo médio na casa dos 2.5 watts, menos da metade do iPad 3.

Como não houveram mudanças no carregador ou no circuito de carga, a bateria de maior capacidade trás um outro inconveniente, que é o maior tempo de recarga. O iPad 3 precisa de 7 horas na tomada para atingir uma carga completa (ou mais de 20 horas caso você usa uma porta USB), muito mais do que a maioria dos outros tablets, que oferecem cargas na casa das 3 a 4 horas.

Diferente de outros tablets atuais, o iPad mantém o uso de um processador ARM Cortex A9 dual-core, operando a apenas 1.0 GHz (sem mudanças em relação ao iPad 2), que é bastante econômico para os padrões atuais. A grande mudança está na tela, com o quádruplo da resolução e no novo processador gráfico, que se tornou muito mais poderoso para dar conta da resolução mais alta.

Poucos se dão conta que telas de maior resolução, mesmo que do mesmo tamanho acabam gastando muito mais energia, não apenas por que a maior resolução demanda um processador gráfico mais poderoso, mas também por que a própria tela demanda um backlight mais poderoso, o que significa um consumo igualmente superior.

Você pode perguntar o que a densidade dos pixels têm a ver com a intensidade do backlight e a resposta é que as duas coisas estão diretamente relacionadas. Com exceção das telas baratas usadas em alguns celulares low-end, praticamente todas tas telas de LCD atuais são de matiz ativa, o que significa que para cada pixel temos três transistores (um para cada cor) esculpidos diretamente sobre o vidro. O vidro é composto de silício amorfo, um material muito ruim para a construção de transistores, dramaticamente mais difícil de trabalhar que o puríssimo silício cristalino usado em wafers. Como resultado da baixa qualidade do material os transistores precisam ser muito grandes.

Isso resulta em um problema que é a obstrução da luz, uma vez que a área dos transistores (bem como os trechos ocupados pelos filamentos) é opaca e obstrui a passagem da luz, diferente do restante do vidro, que continua transparente. Com mais transistores, a percentagem da área transparente em cada pixel se torna menor, o que demanda o uso de um backlight mais poderoso para que a tela ofereça a mesma luminosidade. Esta ilustração do radiohannibal.com mostra as diferentes camadas que compõem um LCD:

Lukas Mathis, um Suíço que entrou na fila para ser um dos primeiros a levar um iPad 3 para casa publicou algumas fotos ampliadas http://ignorethecode.net/blog/ que mostram uma comparação entre as telas de diversos dispositivos, incluindo naturalmente o iPad 3. O comparativo mais dramático é embate entre as telas do iPad 2 e do iPad 3:

Nelas é possível ver claramente que a área escura em volta dos pixels se tornou proporcionalmente muito maior, ocupando agora quase 50% da área total da tela, um aumento significativo em comparação com os cerca de 20% da tela do iPad 2, que levou ao uso de um backlight quase 50% mais forte e mais gastador.

O outro sumidor de energia é a GPU. O iPad 2 é baseado no PowerVR SGX543MP2, uma GPU poderosa para a época (com um processamento de 67 milhões de polígonos por segundo e um fill-rate de 2 gigapixels) mas que foi eclipsada por lançamentos recentes. Para possibilitar o uso da tela maior, a Apple aumentou consideravelmente o desempenho da GPU, adotando o uso de 4 núcleos de processamento, em vez de 2 como no iPad 2. Junto com outras otimizações, isso aumentou consideravelmente o desempenho da GPU, mas por ouro lado mais do que dobrou o consumo elétrico da GPU, que já respondia por uma fatia mais do que generosa do consumo.

Outra informação importante é que o ganho de desempenho da GPU deve ser apenas suficiente para cobrir o aumento de processamento gerado pelo aumento na resolução (o mesmo que temos nos PCs, onde ao tentar jogar usando uma resolução maior, você exige proporcionalmente mais da GPU devido ao maior número de pixels a renderizar), o que significa que na maioria dos jogos o iPad 3 deve apresentar um desempenho similar, ou em alguns casos até mesmo inferior ao do iPad 2. Em resumo, todas as mudanças feitas no iPad 3, bateria e GPU servem apenas para compensar o aumento na resolução da tela.

Em resumo, telas LCD de maior resolução em tablets devem se tornar mais e mais comuns daqui em diante, uma vez que os demais fabricantes devem seguir o exemplo da Apple. A maior resolução abre muitas portas, sem dúvidas, mas é preciso ter em mente que ela tem um preço, pago na forma de dispositivos maiores e mais pesados, com baterias muito maiores mas com autonomias similares ou até mesmo inferiores à geração anterior.